KR100764257B1 - Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor - Google Patents

Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor Download PDF

Info

Publication number
KR100764257B1
KR100764257B1 KR1020060005971A KR20060005971A KR100764257B1 KR 100764257 B1 KR100764257 B1 KR 100764257B1 KR 1020060005971 A KR1020060005971 A KR 1020060005971A KR 20060005971 A KR20060005971 A KR 20060005971A KR 100764257 B1 KR100764257 B1 KR 100764257B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vibration
gyro element
vibrating gyro
support
detection
Prior art date
Application number
KR1020060005971A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060084810A (en
Inventor
세이이치로 오구라
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 엡슨 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Publication of KR20060084810A publication Critical patent/KR20060084810A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100764257B1 publication Critical patent/KR100764257B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks

Abstract

진동 자이로 소자의 각속도 검출 감도를 유지하고, 또한 지지 강도를 확보하여 소형화를 가능하게 하는 진동 자이로 소자, 진동 자이로 소자의 지지 구조 및 자이로 센서를 제공한다. Provided are a vibrating gyro element, a support structure of a vibrating gyro element, and a gyro sensor, which maintain the angular velocity detection sensitivity of the vibrating gyro element and secure the support strength to enable miniaturization.

베이스부(10)와, 베이스부(10)로부터 직선형으로 양측으로 연장된 1쌍의 검출용 진동 아암(11a, 11b)과, 베이스부(10)로부터 양측으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)에 직교하는 방향으로 연장된 1쌍의 연결 아암(13a, 13b)과, 각 연결 아암의 선단부로부터 그것과 직교하여 양측으로 연장된 각 1쌍의 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)과, 베이스부(10)로부터 각 검출용 아암을 따라 연장되는 2쌍의 들보(20a, 20b, 21a, 21b)와, 같은 방향으로 연장된 각 들보가 연결된 1쌍의 지지부(22a, 22b)를 동일 평면에 구비하고, 지지부(22a, 22b)를 검출용 진동 아암이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암의 외측 또한 상기 구동용 진동 아암의 사이에 배치한다. Base part 10, a pair of detection vibration arms 11a and 11b extended to both sides linearly from base part 10, and detection vibration arms 11a and 11b to both sides from base part 10. A pair of connecting arms 13a and 13b extending in a direction orthogonal to each other, and a pair of driving vibration arms 14a, 14b, 15a and 15b extending from the distal end of each connecting arm to both sides orthogonally to it. And two pairs of beams 20a, 20b, 21a, 21b extending from the base portion 10 along each detection arm, and one pair of support portions 22a, 22b connected to each of the beams extending in the same direction. It is provided in the same plane, and the support part 22a, 22b is arrange | positioned in the direction which a detection vibration arm extends, the outer side of a detection vibration arm, and between the said drive vibration arms.

Description

진동 자이로 소자, 진동 자이로 소자의 지지 구조 및 자이로 센서{VIBRATING GYRO ELEMENT, SUPPORT STRUCTURE OF VIBRATING GYRO ELEMENT, AND GYRO SENSOR}VIBRATING GYRO ELEMENT, SUPPORT STRUCTURE OF VIBRATING GYRO ELEMENT, AND GYRO SENSOR}

도 1은, 본 실시형태의 진동 자이로 소자를 나타낸 개략적 평면도이다. 1 is a schematic plan view showing a vibrating gyro element of the present embodiment.

도 2는, 자이로 센서를 나타낸 개략적 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view showing a gyro sensor.

도 3은, 진동 자이로 소자의 구동 진동 상태를 설명하는 모식적 평면도이다. 3 is a schematic plan view for explaining a driving vibration state of the vibrating gyro element.

도 4는, 진동 자이로 소자의 검출 진동 상태를 설명하는 모식적 평면도이다.4 is a schematic plan view for explaining a detection vibration state of a vibration gyro element.

도 5는, 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다. 5 is a schematic plan view showing a modification of the vibrating gyro element.

도 6은, 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다.6 is a schematic plan view showing a modification of the vibrating gyro element.

도 7은, 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다.7 is a schematic plan view showing a modification of the vibrating gyro element.

도 8은, 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다.8 is a schematic plan view showing a modification of the vibrating gyro element.

도 9는, 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다. 9 is a schematic plan view showing a modification of the vibrating gyro element.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉 <Explanation of symbols for main parts of drawing>

1, 2, 3, 4, 5, 6…진동 자이로 소자 10…베이스부1, 2, 3, 4, 5, 6... Oscillating gyro element 10. Base part

11a, 11b…검출용 진동 아암 13a, 13b…연결 아암11a, 11b... Detection vibration arms 13a, 13b... Connecting arm

14a, 14b…구동 진동 아암 15a, 15b…구동 진동 아암14a, 14b... Driving vibration arms 15a, 15b... Drive vibrating arm

20a, 20b, 21a, 21b…들보, 22a, 22b…지지부20a, 20b, 21a, 21b... Beams, 22a, 22b... Support

80…자이로 센서 82…지지대80... Gyro sensor 82.. support fixture

83…고정 부재 83... Fixing member

84…구동 회로와 검출 회로를 포함하는 IC G…무게중심84... IC G including driving circuit and detection circuit. Center of gravity

본 발명은 각(角)속도의 검출에 사용하는 진동 자이로 소자, 진동 자이로 소자의 지지 구조 및 자이로 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a vibrating gyro element, a support structure of a vibrating gyro element, and a gyro sensor for use in detecting the angular velocity.

최근 촬상 기기의 손떨림 보정이나, GPS 위성 신호를 사용한 차량 등의 이동체 네비게이션 시스템 등의 자세 제어로서, 진동 자이로 소자를 용기에 수용한 자이로 센서가 많이 사용되고 있다. Background Art Recently, a gyro sensor in which a vibrating gyro element is housed in a container has been widely used for image stabilization of an image pickup device and posture control of a moving object navigation system such as a vehicle using a GPS satellite signal.

진동 자이로 소자로서, 예를 들면 대략 T자형의 구동 진동계를 중앙의 검출 진동계에 대해 좌우 대칭으로 배치한, 소위 더블 T형 진동 자이로 소자가 알려져 있다(특허 문헌 1, 도 1 참조). As a vibrating gyro element, the so-called double T-type vibrating gyro element which arrange | positions a substantially T-shaped drive vibrometer symmetrically with respect to the center detection vibrometer is known (refer patent document 1, FIG. 1).

이들 자이로 센서에 있어서, 휴대성의 향상 및 기기 설계의 자유도 향상을 위해서, 소형화의 요구가 있다. 이 자이로 센서의 소형화를 도모하기 위해서, 자이로 소자를 소형화할 필요가 있다. 통상 자이로 소자의 지지로서는, 자이로 소자의 중앙의 베이스부(무게중심부)를 기판 등에 접착 지지하고 있는데, 자이로 소자를 소형화해 가면, 기판과의 지지 면적도 작아져, 진동 또는 충격이 가해졌을 때의 강도를 확보할 수 없다는 문제가 있다. 이 때문에, 예를 들면 특허 문헌 1(도 4)에 나타낸 바와 같이 베이스부로부터 지지 프레임을 연장시켜, 베이스부와 지지 프 레임을 각각 지지하는 구조가 제안되어 있다. In these gyro sensors, there is a demand for miniaturization in order to improve portability and freedom of device design. In order to downsize this gyro sensor, it is necessary to downsize the gyro element. In general, as a support for a gyro element, the base portion (weight center portion) of the center of the gyro element is adhesively supported by a substrate or the like. When the gyro element is miniaturized, the support area with the substrate is also reduced and vibration or impact is applied. There is a problem that strength cannot be secured. For this reason, as shown in patent document 1 (FIG. 4), the structure which extends a support frame from a base part and supports a base part and a support frame, respectively, is proposed.

(특허 문헌 1) 일본 특개 2001-12955호 공보(도 1, 도 4)(Patent Document 1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-12955 (FIGS. 1 and 4)

그러나, 이 종래의 자이로 소자에 있어서, 베이스부를 지지함으로써 검출 진동이 억압되어 각속도의 검출 감도를 저하시키고, 또 지지 프레임은 자이로 소자의 구동 진동계와 검출 진동계의 외측에 설치되어 있으므로, 자이로 소자의 소형화에는 한계가 있었다. However, in this conventional gyro element, the detection vibration is suppressed by supporting the base portion to lower the detection sensitivity of the angular velocity, and the support frame is provided outside the drive vibration system and the detection vibration system of the gyro element, thereby miniaturizing the gyro element. There was a limit.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 그 목적은, 진동 자이로 소자의 각속도 검출 감도를 유지하고, 또한 지지 강도를 확보하여 소형화를 가능하게 하는 진동 자이로 소자, 진동 자이로 소자의 지지 구조 및 자이로 센서를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a vibration gyro device, a support structure of a vibration gyro device, and a gyro, which can maintain the angular velocity detection sensitivity of the vibration gyro device and further secure the support strength. It is in providing a sensor.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 진동 자이로 소자는, 베이스부와, 상기 베이스부로부터 직선형으로 양측으로 연장된 1쌍의 검출용 진동 아암과, 상기 베이스부로부터 양측으로 상기 검출용 진동 아암에 직교하는 방향으로 연장된 1쌍의 연결 아암과, 상기 각 연결 아암의 선단부로부터 그것과 직교하여 양측으로 연장된 각 1쌍의 구동용 진동 아암과, 상기 베이스부로부터 상기 각 검출용 아암을 따라 연장되는 2쌍의 들보(beam)와, 같은 방향으로 연장된 상기 각 들보가 연결된 1쌍의 지지부를 동일 평면에 구비하고, 상기 지지부를 상기 각 검출용 진동 아암이 연장되는 방향으로 상기 검출용 진동 아암의 외측 또한 상기 구동용 진동 아암의 사이에 배치한 것을 특징으로 한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the vibrating gyro element of this invention is equipped with a base part, a pair of detection vibration arms extended linearly from both sides of the said base part to both sides, and the said detection vibration arm to both sides from the said base part. A pair of connecting arms extending in an orthogonal direction, each pair of driving vibration arms extending from the distal end of each of the connecting arms to both sides orthogonal to it, and extending from the base to the respective detecting arms; Two pairs of beams and a pair of support portions connected to each of the beams extending in the same direction on the same plane, and the support portions are provided in the direction in which the respective detection vibration arms extend. The outer side of this is further arrange | positioned between the said driving vibration arms.

이 구성에 의하면, 진동 자이로 소자의 베이스부로부터 연장된 들보와, 이 들보를 연결하는 지지부를 형성함으로써, 지지부의 면적을 크게 확보할 수 있다. 그리고, 이 지지부를 접착 지지함으로써 각속도 검출 감도를 유지하면서 지지 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 지지부를 검출용 진동 아암이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암의 외측 또한 구동용 진동 아암의 사이에 배치함으로써, 진동 자이로 소자의 소형화를 가능하게 한다. According to this structure, the area | region of a support part can be ensured large by forming the beam extended from the base part of a vibrating gyro element, and the support part which connects this beam. By supporting the supporting portion by adhesion, the supporting strength can be improved while maintaining the angular velocity detection sensitivity. Further, the support portion is disposed outside the detection vibration arm and between the driving vibration arm in the direction in which the detection vibration arm extends, thereby making it possible to miniaturize the vibration gyro element.

또, 본 발명의 진동 자이로 소자는, 상기 검출용 진동 아암의 길이는 상기 구동용 진동 아암의 길이보다 짧게 형성된 것을 특징으로 한다. The vibration gyro device of the present invention is characterized in that the length of the detection vibration arm is formed shorter than the length of the driving vibration arm.

이렇게 하면, 지지부의 면적을 크게 할 수 있어, 진동 자이로 소자의 지지 강도를 향상시킬 수 있다. In this way, the area of the support portion can be increased, and the support strength of the vibrating gyro element can be improved.

또, 본 발명의 진동 자이로 소자는, 상기 1쌍의 지지부는 진동 자이로 소자의 무게중심에 대해 회전 대칭인 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. The vibration gyro device of the present invention is characterized in that the pair of support portions are provided at positions symmetrically rotated with respect to the center of gravity of the vibration gyro device.

이 구성에 의하면, 진동 자이로 소자의 밸런스를 확보할 수 있어, 안정된 자세를 유지할 수 있다. According to this structure, the balance of a vibrating gyro element can be ensured and a stable posture can be maintained.

또, 본 발명의 진동 자이로 소자의 지지 구조는, 상기 진동 자이로 소자와, 상기 진동 자이로 소자가 재치(載置)되는 지지대와, 상기 진동 자이로 소자의 상기 지지부와 지지대를 고정하기 위한 고정 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다. Moreover, the support structure of the vibrating gyro element of this invention is provided with the said vibrating gyro element, the support on which the said vibrating gyro element is mounted, and the fixing member for fixing the said support part and the support stand of the said vibrating gyro element. Characterized in that.

이 구성에 의하면, 지지부는 면적을 크게 형성할 수 있으므로, 진동 자이로 소자의 베이스부를 지지하지 않더라도, 지지부를 고정 부재에 의해 지지함으로써 각속도 검출 감도를 유지하면서 확실한 지지가 가능해진다. According to this structure, since the support part can be formed large, even if it does not support the base part of a vibrating gyro element, the support part is supported by a fixing member, and reliably support is possible, maintaining the angular velocity detection sensitivity.

또, 본 발명의 진동 자이로 소자의 지지 구조에 있어서, 상기 고정 부재는 탄성을 갖는 재료인 것을 특징으로 한다. Moreover, in the support structure of the vibrating gyro element of this invention, the said fixing member is characterized by the material which has elasticity.

이 구성에 의하면, 고정 부재가 탄성을 갖고 있기 때문에, 외부로부터의 진동 또는 충격을 완화하여, 진동 자이로 소자의 구동 진동 및 검출 진동을 안정적으로 유지할 수 있다. 그리고, 지지부로 누설되어 온 미소한 진동을, 고정 부재가 완충재로서 기능하여, 구동 진동 및 검출 진동에 대한 영향을 저감할 수 있다. According to this structure, since the fixing member has elasticity, vibrations or shocks from the outside can be alleviated, so that drive vibrations and detection vibrations of the vibrating gyro element can be stably maintained. And the fixed member functions as a shock absorbing material for the small vibration which leaked to the support part, and the influence to a drive vibration and a detection vibration can be reduced.

또, 본 발명의 자이로 센서는, 상기 진동 자이로 소자와, 상기 진동 자이로 소자가 재치되는 지지대와, 상기 진동 자이로 소자의 상기 지지부와 지지대를 고정하기 위한 고정 부재와, 상기 진동 자이로 소자를 구동 진동시키기위한 구동 회로와, 상기 진동 자이로 소자에 각속도가 가해졌을 때 상기 진동 자이로 소자에 발생하는 검출 진동을 검출하는 검출 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, the gyro sensor of the present invention, the vibration gyro element, a support on which the vibration gyro element is mounted, a fixing member for fixing the support portion and the support of the vibration gyro element, and driving vibration of the vibration gyro element And a detection circuit for detecting a detection vibration generated in the vibration gyro element when an angular velocity is applied to the vibration gyro element.

이 구성에 의하면, 진동 자이로 소자의 지지부를 접착 지지함으로써 각속도 검출 감도를 유지하면서 지지 강도를 향상시키고, 또 소형화된 진동 자이로 소자를 탑재하여, 소형화된 자이로 센서를 제공할 수 있다. According to this structure, by supporting the support of the vibrating gyro element, the support strength can be improved while maintaining the angular velocity detection sensitivity, and the miniaturized vibration gyro element can be mounted to provide a miniaturized gyro sensor.

이하, 본 발명을 구체화한 실시형태에 관해 도면에 따라서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment which actualized this invention is described according to drawing.

(실시형태) Embodiment

도 1은 본 실시형태의 진동 자이로 소자를 나타낸 개략적 평면도이다. 1 is a schematic plan view showing a vibrating gyro element of the present embodiment.

진동 자이로 소자(1)는, 압전 재료인 수정으로 형성되어 있다. 수정은 전기축이라고 불리는 X축, 기계축이라고 불리는 Y축 및 광학축이라고 불리는 Z축을 갖 고 있다. 그리고, 진동 자이로 소자(1)는 Z축 방향으로 소정의 두께를 갖고, XY 평면 내에 형성되어 있다. The vibrating gyro element 1 is formed of crystal which is a piezoelectric material. The crystal has an X axis called the electric axis, a Y axis called the machine axis, and a Z axis called the optical axis. The vibrating gyro element 1 has a predetermined thickness in the Z-axis direction and is formed in the XY plane.

진동 자이로 소자(1)는, 베이스부(10)로부터 도면 중 상하 양측으로 직선형으로 연장되는 1쌍의 검출용 진동 아암(11a, 11b)과, 베이스부(10)로부터 이 검출용 진동 아암(11a, 11b)과 직교하는 방향으로 도면 중 좌우 양측으로 연장되는 1쌍의 연결 아암(13a, 13b)과, 각 연결 아암(13a, 13b)의 선단부로부터 검출용 진동 아암(11a, 11b)과 평행하게 도면 중 상하 양측으로 연장되는 좌우 각 1쌍의 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)을 갖고 있다. The vibrating gyro element 1 includes a pair of detection vibration arms 11a and 11b extending linearly from the base portion 10 to the upper and lower sides in the figure, and the detection vibration arm 11a from the base portion 10. , A pair of connecting arms 13a and 13b extending from the left and right sides in the direction orthogonal to 11b, and parallel to the detecting vibration arms 11a and 11b from the distal ends of the connecting arms 13a and 13b. In the figure, there are a pair of left and right driving vibration arms 14a, 14b, 15a, and 15b extending to both the upper and lower sides.

또, 검출용 진동 아암(11a, 11b) 표면에는 검출 전극(도시 생략)이 형성되고, 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b) 표면에는 구동 전극(도시 생략)이 형성되어 있다. 이렇게, 검출용 진동 아암(11a, 11b)으로 각속도를 검출하는 검출 진동계를 구성하고, 연결 아암(13a, 13b)과 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)으로 진동 자이로 소자를 구동하는 구동 진동계를 구성하고 있다. In addition, detection electrodes (not shown) are formed on the surfaces of the detection vibration arms 11a and 11b, and drive electrodes (not shown) are formed on the surfaces of the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, and 15b. In this way, a detection vibration system for detecting the angular velocity is detected by the detection vibration arms 11a and 11b, and the vibration gyro element is driven by the connection arms 13a and 13b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a and 15b. It constitutes a drive vibrometer.

또, 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 각각의 선단부에는 웨이트부(12a, 12b)가 형성되고, 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 각각의 선단부에는 웨이트부(16a, 16b, 17a, 17b)가 형성되어, 각속도의 검출 감도의 향상이 도모되고 있다. 또한, 여기서 검출용 진동 아암(11a, 11b)은 웨이트부(12a, 12b)를 각각 포함하고, 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)은 웨이트부(16a, 16b, 17a, 17b)를 각각 포함한 명칭이다. Moreover, weight parts 12a and 12b are formed in the front end parts of the detection vibration arms 11a and 11b, and weight parts 16a and the front end parts of the driving vibration arms 14a, 14b, 15a and 15b. 16b, 17a, 17b) are formed, and the detection sensitivity of an angular velocity is improved. In addition, the detection vibration arms 11a and 11b include the weight parts 12a and 12b, respectively, and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, and 15b are the weight parts 16a, 16b, 17a, and 17b. It is a name including each.

또, 검출용 진동 아암(11a, 11b)은 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)에 대해 길이가 짧게 형성되어 있다. In addition, the detection vibration arms 11a and 11b are formed in short length with respect to the drive vibration arms 14a, 14b, 15a, and 15b.

또한, 베이스부(10)로부터 상기 검출용 진동 아암(11a)과 직교하는 방향으로 도면 중 좌우 양측으로 연장되고, 도중에 상기 검출용 진동 아암(11a)과 평행하게 연장되는 L자형의 1쌍의 들보(20a, 20b)가 형성되고, 들보(20a, 20b)의 선단은 함께 지지부(22a)에 연결되어 있다. 마찬가지로, 베이스부(10)로부터 상기 검출용 진동 아암(11b)과 직교하는 방향으로 도면 중 좌우 양측으로 연장되고, 도중에 상기 검출용 진동 아암(11b)과 평행하게 연장되는 L자형의 1쌍의 들보(21a, 21b)가 형성되고, 들보(21a, 21b)의 선단은 함께 지지부(22b)에 연결되어 있다. Further, a pair of L-shaped beams extending from the base portion 10 in the direction orthogonal to the detection vibration arm 11a and extending to the left and right sides in the drawing and parallel to the detection vibration arm 11a on the way. 20a, 20b are formed, and the front-end | tip of the beams 20a, 20b is connected to the support part 22a together. Similarly, a pair of L-shaped beams extending from the base portion 10 in the direction orthogonal to the detection vibration arm 11b and extending in parallel to the detection vibration arm 11b in the middle. 21a and 21b are formed, and the tip ends of the beams 21a and 21b are connected to the support part 22b together.

이 1쌍의 지지부(22a, 22b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 이 1쌍의 지지부(22a, 22b)는, 진동 자이로 소자(1)의 무게중심(G)에 대해 회전 대칭인 위치에 배치되어 있다. The pair of supporting portions 22a, 22b is formed outside the detection vibration arms 11a, 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, in the direction in which the detection vibration arms 11a, 11b extend. It is arrange | positioned between 15b). The pair of support portions 22a and 22b are disposed at positions symmetrically rotated with respect to the center of gravity G of the vibrating gyro element 1.

다음에, 진동 자이로 소자(1)의 동작에 관해 설명한다. Next, the operation of the vibrating gyro element 1 will be described.

도 3 및 도 4는 진동 자이로 소자의 동작을 설명하는 모식적 평면도이다. 도 3 및 도 4에 있어서, 진동 형태를 간이하게 표현하기 위해서 각 진동 아암은 선으로 표시하고, 상술한 들보(20a, 20b, 21a, 21b) 및 지지부(22a, 22b)는 생략한다. 3 and 4 are schematic plan views illustrating the operation of the vibrating gyro element. In FIG. 3 and FIG. 4, in order to express a vibration form easily, each vibration arm is shown by the line, and the beams 20a, 20b, 21a, 21b mentioned above and the support part 22a, 22b are abbreviate | omitted.

도 3에 있어서, 진동 자이로 소자(1)의 구동 진동 상태를 설명한다. 진동 자이로 소자(1)는 각속도가 가해지지 않는 상태에서, 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)이 화살표 E로 나타낸 방향으로 굴곡 진동을 행한다. 이 굴곡 진동은, 실선으로 나타낸 진동 자태와 2점쇄선으로 나타낸 진동 자태를 소정의 주파수로 반복하고 있다. 이 때, 구동용 진동 아암(14a, 14b)과 구동용 진동 아암(15a, 15b)이, 무게중심(G)를 통과하는 Y축에 대해 선대칭의 진동을 행하고 있으므로, 베이스부(10), 연결 아암(13a, 13b), 검출용 진동 아암(11a, 11b)은 거의 진동하지 않는다. In FIG. 3, the drive vibration state of the vibrating gyro element 1 is demonstrated. The vibrating gyro element 1 performs bending vibration in the direction indicated by the arrow E in the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, and 15b in the state where the angular velocity is not applied. This bending vibration repeats the vibration state shown by the solid line and the vibration state shown by the dashed-dotted line at predetermined frequency. At this time, since the driving vibration arms 14a and 14b and the driving vibration arms 15a and 15b vibrate linearly about the Y axis passing through the center of gravity G, the base portion 10 is connected. The arms 13a and 13b and the detection vibration arms 11a and 11b hardly vibrate.

이 구동 진동을 행하고 있는 상태에서, 진동 자이로 소자(1)에 Z축둘레의 각속도 ω가 가해지면, 도 4에 나타낸 것 같은 진동을 행한다. 즉, 구동 진동계를 구성하는 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b) 및 연결 아암(13a, 13b)에 화살표 B방향의 코리올리의 힘이 작용해, 새로운 진동이 여기된다. 이 화살표 B방향의 진동은 무게중심(G)에 대해 둘레방향의 진동이다. 또 동시에, 검출용 진동 아암(11a, 11b)은 화살표 B의 진동에 호응하여, 화살표 C방향의 검출 진동이 여기된다. 그리고, 이 진동에 의해 발생한 압전 재료의 변형을, 검출용 진동 아암(11a, 11b)에 형성한 검출 전극이 검출하여 각속도가 구해진다. In the state where this drive vibration is performed, when the angular velocity? Of the Z axis is applied to the vibrating gyro element 1, vibration as shown in FIG. 4 is performed. That is, the force of Coriolis in the direction of the arrow B acts on the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, 15b and the connecting arms 13a, 13b constituting the driving vibration system, thereby exciting new vibrations. The vibration in the direction of the arrow B is the vibration in the circumferential direction with respect to the center of gravity G. At the same time, the detection vibration arms 11a and 11b respond to the vibration of the arrow B, and the detection vibration in the arrow C direction is excited. Then, the detection electrode formed on the detection vibration arms 11a and 11b detects the deformation of the piezoelectric material generated by this vibration, and the angular velocity is obtained.

또 이 때, 베이스부(10)의 주연(周緣)부는 화살표 D방향으로, 무게중심(G)에 대해 둘레방향으로 진동한다. 이것은, 검출 진동이 구동 진동계와 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 평형 진동뿐만 아니라, 베이스부(10)를 포함한 평형 진동으로 되어 있기 때문이다. 이 화살표 D로 나타낸 베이스부(10)의 주연부의 진동 진폭은, 화살표 B로 나타낸 구동 진동계의 진동 진폭, 또는 화살표 C로 나타낸 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 진동 진폭에 비해 미소하지만, 예를 들면 베이스부(10)를 접착 고정한 경우, 이 고정에 의해 베이스부(10)의 주연부의 진동이 억압되어, 검출 진 동도 억압된다. 이로부터, 베이스부(10)를 지지함으로써 각속도의 검출 감도가 저하하게 된다. At this time, the peripheral portion of the base portion 10 vibrates in the direction of the arrow D in the circumferential direction with respect to the center of gravity G. This is because the detection vibration is not only the balanced vibration of the drive vibration system and the detection vibration arms 11a and 11b but also the balanced vibration including the base portion 10. The vibration amplitude of the periphery of the base portion 10 indicated by the arrow D is small compared with the vibration amplitude of the drive vibration system indicated by the arrow B or the vibration amplitude of the detection vibration arms 11a and 11b indicated by the arrow C. For example, when the base portion 10 is adhesively fixed, the fixing suppresses the vibration of the peripheral portion of the base portion 10 and also suppresses the detection vibration. From this, the detection sensitivity of the angular velocity is lowered by supporting the base portion 10.

다음에, 진동 자이로 소자의 지지 구조 및 자이로 센서에 관해, 도 2를 사용해 설명한다. 도 2는 자이로 센서를 나타낸 개략적 단면도이고, 진동 자이로 소자(1)를 도 1의 A-A 단선을 따른 단면으로서 표시하고 있다. Next, the support structure of a vibrating gyro element and a gyro sensor are demonstrated using FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a gyro sensor, and the vibrating gyro element 1 is shown as a cross section along the A-A disconnection of FIG. 1.

자이로 센서(80)는, 진동 자이로 소자(1), IC(84), 수용기(81), 덮개체(86)를 구비하고 있다. 세라믹 등으로 형성된 수용기(81)의 저면에는 IC(84)가 배치되어, Au 등의 와이어(85)로 수용기(81)에 형성된 배선(도시 생략)과 전기적 접속이 이루어져 있다. IC(84)에는 진동 자이로 소자(1)를 구동 진동시키기 위한 구동 회로와, 각속도가 가해졌을 때 진동 자이로 소자(1)에 발생하는 검출 진동을 검출하는 검출 회로를 포함하고 있다. 진동 자이로 소자(1)는, 수용기(81)에 형성된 지지대(82)와 진동 자이로 소자(1)의 지지부(22a, 22b)가 도전성 접착제 등의 고정 부재(83)를 통해, 접착 지지되어 있다. 또, 지지대(82) 표면에는 배선(도시 생략)이 형성되어, 진동 자이로 소자(1)의 전극과 배선 사이의 도통이 고정 부재(83)를 통해 이루어져 있다. 이 고정 부재(83)는, 탄성이 있는 재료인 것이 바람직하다. 탄성을 갖는 고정 부재(83)로서는 실리콘을 기재로 하는 도전성 접착제 등이 알려져 있다. 그리고, 수용기(81)의 상부에서 수용기(81) 내부가 진공 분위기로 유지되고, 덮개체(86)로 밀봉되어 있다. The gyro sensor 80 includes a vibrating gyro element 1, an IC 84, a receiver 81, and a lid 86. An IC 84 is disposed on the bottom of the receiver 81 formed of ceramic or the like, and is electrically connected to a wiring (not shown) formed in the receiver 81 by a wire 85 such as Au. The IC 84 includes a drive circuit for driving and vibrating the vibrating gyro element 1, and a detection circuit for detecting the detection vibration generated in the vibrating gyro element 1 when an angular velocity is applied. As for the vibrating gyro element 1, the support stand 82 formed in the receiver 81 and the support parts 22a and 22b of the vibrating gyro element 1 are adhesively supported by fixing members 83, such as a conductive adhesive. Moreover, wiring (not shown) is formed in the surface of the support stand 82, and the electrical connection between the electrode of the vibrating gyro element 1 and wiring is made through the fixing member 83. As shown in FIG. It is preferable that this fixing member 83 is an elastic material. As the fixing member 83 having elasticity, a conductive adhesive based on silicon is known. And the inside of the receiver 81 is maintained in a vacuum atmosphere at the upper part of the receiver 81, and is sealed by the cover body 86. As shown in FIG.

이상과 같이, 본 실시형태의 진동 자이로 소자(1) 및 진동 자이로 소자(1)의지지 구조는, 베이스부(10)로부터 연장된 들보(20a, 20b, 21a, 21b)를 연결하는 지 지부(22a, 22b)를 형성함으로써, 지지부(22a, 22b)의 면적을 크게 확보할 수 있어,지지 강도를 향상시킬 수 있다. As described above, the supporting structures of the vibrating gyro element 1 and the vibrating gyro element 1 of the present embodiment support the connecting portions 20a, 20b, 21a, 21b extending from the base portion 10 ( By forming 22a, 22b, the area of support part 22a, 22b can be ensured large, and support strength can be improved.

또, 베이스부(10)로부터 연장되는 들보(20a, 20b, 21a, 21b)는 수정으로 형성되어 있으므로 탄성을 가져, 베이스부(10)의 주연부의 진동이 억압되지 않고, 각속도의 검출 감도가 저하하는 일이 없다. Moreover, since the beams 20a, 20b, 21a, 21b extending from the base portion 10 are made of crystal, they have elasticity, and thus the vibration of the peripheral portion of the base portion 10 is not suppressed, and the detection sensitivity of the angular velocity is lowered. There is nothing to do.

또한, 지지부(22a, 22b)를, 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치함으로써, 진동 자이로 소자(1)의 소형화를 가능하게 한다. In addition, the support portions 22a and 22b are positioned outside the detection vibration arms 11a and 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a and 15b in the direction in which the detection vibration arms 11a and 11b extend. By interposing, the vibration gyro element 1 can be miniaturized.

또, 1쌍의 지지부(22a, 22b)는 진동 자이로 소자(1)의 무게중심(G)에 대해 회전 대칭인 위치에 설치되어 있으므로, 진동 자이로 소자(1)의 밸런스를 확보할 수 있어, 안정된 자세를 유지할 수 있어 양호한 특성을 얻을 수 있다. In addition, since the pair of supporting portions 22a and 22b are provided at positions rotationally symmetrical with respect to the center of gravity G of the vibrating gyro element 1, the balance of the vibrating gyro element 1 can be ensured and stabilized. Since the posture can be maintained, good characteristics can be obtained.

또, 진동 자이로 소자(1)의 지지 구조에 있어서, 고정 부재(83)는 탄성을 갖는 재료로 구성되어 있으므로, 외부로부터의 진동 및 충격을 완화하여, 구동 진동 및 검출 진동을 안정적으로 유지할 수 있다. 그리고, 지지부(22a, 22b)로 누설되어 온 미소한 진동을, 고정 부재(83)가 완충재로서 기능하여, 구동 진동 및 검출 진동에 대한 영향을 저감할 수가 있다. Moreover, in the support structure of the vibrating gyro element 1, since the fixing member 83 is comprised from the material which has elasticity, the vibration and shock from the outside can be alleviated and the drive vibration and a detection vibration can be stably maintained. . In addition, the fixing member 83 functions as a cushioning material for the minute vibrations leaked to the support parts 22a and 22b, and the influence on the driving vibration and the detection vibration can be reduced.

또한, 상기 지지 구조에 의해 지지된 진동 자이로 소자(1)를 탑재한 자이로 센서(80)는, 각속도의 검출 감도를 유지하면서 소형화할 수 있다. In addition, the gyro sensor 80 equipped with the vibrating gyro element 1 supported by the support structure can be miniaturized while maintaining the detection sensitivity of the angular velocity.

(진동 자이로 소자의 변형예)(Variation of Vibration Gyro Element)

도 5 내지 도 9는 진동 자이로 소자의 변형예를 나타낸 개략적 평면도이다. 이들 변형예에서는 도 1에 나타낸 들보 및 지지부의 형상에 특징을 갖고, 도 1과 동일한 구성부에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다. 5 to 9 are schematic plan views showing a modification of the vibrating gyro device. In these modified examples, the beams and the supporting portions shown in FIG. 1 are characterized by the same reference numerals, and the same components as in FIG.

도 5에 있어서, 진동 자이로 소자(2)의 베이스부(10)의 양측으로부터 상기 검출용 진동 아암(11a)과 평행하게 연장되는 1쌍의 들보(30a, 30b)가 형성되고, 들보(30a, 30b)의 선단은 지지부(32a)에 연결되어 있다. 마찬가지로, 베이스부(10)의 양측으로부터 상기 검출용 진동 아암(11b)과 평행하게 연장되는 1쌍의 들보(31a, 31b)가 형성되고, 들보(31a, 31b)의 선단은 지지부(32b)에 연결되어 있다. In Fig. 5, a pair of beams 30a, 30b extending from both sides of the base portion 10 of the vibration gyro element 2 in parallel with the detection vibration arm 11a are formed, and the beams 30a, The tip of 30b) is connected to the support part 32a. Similarly, a pair of beams 31a and 31b extending in parallel with the detecting vibration arm 11b from both sides of the base portion 10 are formed, and the ends of the beams 31a and 31b are supported by the support portion 32b. It is connected.

이 1쌍의 지지부(32a, 32b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. The pair of supporting portions 32a, 32b is formed outside the detection vibration arms 11a, 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, in the direction in which the detection vibration arms 11a, 11b extend. It is arrange | positioned between 15b).

진동 자이로 소자(2)는, 상술한 실시형태와 동일한 지지 구조이며, 지지부(32a, 32b)가 도전성 접착제 등의 고정 부재에 의해 지지대에 접착 지지된다.The vibrating gyro element 2 is a support structure similar to the above-mentioned embodiment, and the support parts 32a and 32b are adhesively supported by the support stand by fixing members, such as a conductive adhesive.

다음에, 도 6에 있어서, 진동 자이로 소자(3)에는 베이스부(10)의 4개소의 각부(角部)로부터, 일단 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 연장된, 대략 S자형의 들보(40a, 40b, 41a, 41b)가 설치되어 있다. 들보(40a, 40b)의 선단은 지지부(42a)에 연결되고, 들보(41a, 41b)는 지지부(42b)에 연결되어 있다. Next, in FIG. 6, the vibration gyro element 3 extends from four corner portions of the base portion 10 in a direction in which the respective detection vibration arms 11a and 11b extend. Approximately S-shaped beams 40a, 40b, 41a, 41b are provided. The tips of the beams 40a and 40b are connected to the support part 42a, and the beams 41a and 41b are connected to the support part 42b.

이 1쌍의 지지부(42a, 42b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. The pair of support portions 42a and 42b extend outside the detection vibration arms 11a and 11b and drive vibration arms 14a, 14b and 15a in the direction in which the detection vibration arms 11a and 11b extend. It is arrange | positioned between 15b).

진동 자이로 소자(3)는, 상술한 실시형태와 동일한 지지 구조이며, 지지부 (42a, 42b)를 도전성 접착제 등의 고정 부재에 의해 지지대에 접착 지지된다. The vibrating gyro element 3 is a support structure similar to the above-mentioned embodiment, and the support parts 42a and 42b are adhesively supported by the support stand by fixing members, such as a conductive adhesive.

도 7에 있어서, 진동 자이로 소자(4)에는 베이스부(10)의 4개소의 각부로부터, 일단 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)과 직교하는 방향으로 연장된, 대략 S자형의 들보(50a, 50b, 51a, 51b)가 설치되어 있다. 들보(50a, 50b)의 선단은 지지부(52a)에 연결되고, 들보(51a, 51b)는 지지부(52b)에 연결되어 있다. In FIG. 7, the vibrating gyro element 4 has a substantially S-shaped beam 50a extending from the four corner portions of the base portion 10 in a direction orthogonal to the respective detection vibration arms 11a and 11b. , 50b, 51a, 51b are provided. The tips of the beams 50a and 50b are connected to the support part 52a, and the beams 51a and 51b are connected to the support part 52b.

이 1쌍의 지지부(52a, 52b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. The pair of supporting portions 52a, 52b is formed outside the detection vibration arms 11a, 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, in the direction in which the detection vibration arms 11a, 11b extend. It is arrange | positioned between 15b).

진동 자이로 소자(4)는, 상술한 실시형태와 동일한 지지 구조이며, 지지부(52a, 52b)를 도전성 접착제 등의 고정 부재에 의해 지지대에 접착 지지된다. The vibrating gyro element 4 is the same support structure as the above-mentioned embodiment, and the support parts 52a and 52b are adhesively supported to the support stand by fixing members, such as a conductive adhesive.

다음에, 도 8에 있어서, 진동 자이로 소자(5)에는 베이스부(10)의 4개소의 각부로부터, 비스듬한 방향으로 연장된 들보(60a, 60b, 61a, 61b)가 설치되어 있다. 들보(60a, 60b)의 선단은 지지부(62a)에 연결되고, 들보(61a, 61b)는 지지부(62b)에 연결되어 있다. Next, in FIG. 8, the vibrating gyro elements 5 are provided with beams 60a, 60b, 61a, 61b extending in an oblique direction from four corner portions of the base portion 10. The tips of the beams 60a and 60b are connected to the support part 62a, and the beams 61a and 61b are connected to the support part 62b.

이 1쌍의 지지부(62a, 62b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. The pair of supporting portions 62a, 62b is provided outside the detection vibration arms 11a, 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, in the direction in which the detection vibration arms 11a, 11b extend. It is arrange | positioned between 15b).

진동 자이로 소자(5)는, 상술한 실시형태와 동일한 지지 구조이며, 지지부(62a, 62b)를 도전성 접착제 등의 고정 부재에 의해 지지대에 접착 지지된다. The vibrating gyro element 5 is a support structure similar to the above-mentioned embodiment, and the support parts 62a and 62b are adhesively supported to the support stand by fixing members, such as a conductive adhesive.

도 9는 도 1에서 설명한 진동 자이로 소자(1)에 있어서, 웨이트부(16a, 16b, 17a, 17b)를 설치하지 않는 형태이다. FIG. 9 is a form in which the weight portions 16a, 16b, 17a, 17b are not provided in the vibrating gyro element 1 described in FIG.

진동 자이로 소자(6)에는 베이스부(10)의 4개소의 각부로부터 상기 검출용 진동 아암(11a, 11b)과 직교하는 방향으로 도면 중 좌우 양측으로 연장되고, 도중에 상기 검출용 진동 아암(11a, 11b)과 평행하게 연장되는 L자형의 들보(70a, 70b, 71a, 71b)가 설치되어 있다. 들보(70a, 70b)의 선단은 지지부(72a)에 연결되고, 들보(71a, 71b)는 지지부(72b)에 연결되어 있다. The vibrating gyro element 6 extends from the four corners of the base portion 10 to the left and right sides in the figure in a direction orthogonal to the detection vibration arms 11a and 11b, and the detection vibration arms 11a and L-shaped beams 70a, 70b, 71a, 71b extending parallel to 11b) are provided. The tips of the beams 70a and 70b are connected to the support portion 72a, and the beams 71a and 71b are connected to the support portion 72b.

이 1쌍의 지지부(72a, 72b)는, 각 검출용 진동 아암(11a, 11b)이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암(11a, 11b)의 외측 또한 구동용 진동 아암(14a, 14b, 15a, 15b)의 사이에 배치되어 있다. The pair of supporting portions 72a, 72b are formed outside the detection vibration arms 11a, 11b and the driving vibration arms 14a, 14b, 15a, in the direction in which the detection vibration arms 11a, 11b extend. It is arrange | positioned between 15b).

진동 자이로 소자(6)는, 상술한 실시형태와 동일한 지지 구조이며, 지지부(72a, 72b)를 도전성 접착제 등의 고정 부재에 의해 지지대에 접착 지지된다. The vibrating gyro element 6 is the same support structure as the above-mentioned embodiment, and the support parts 72a and 72b are adhesively supported to the support stand by fixing members, such as a conductive adhesive.

이렇게, 진동 자이로 소자의 재료인 수정은 고유의 탄성을 갖고 있는데, 베이스부(10)로부터 연장되는 들보의 길이 및 형상을 적절하게 변화시킴으로써, 들보의 탄성을 조정할 수 있다. 이로부터, 베이스부(10)의 진동이 지지부에 전달되는 것을 억제하여, 안정된 구동 진동 및 검출 진동을 얻을 수 있다. In this way, the crystal, which is a material of the vibrating gyro element, has inherent elasticity, and the elasticity of the beam can be adjusted by appropriately changing the length and shape of the beam extending from the base portion 10. From this, the vibration of the base portion 10 can be suppressed from being transmitted to the support portion, whereby stable driving vibration and detection vibration can be obtained.

이상의 진동 자이로 소자의 변형예에 있어서도, 본 실시형태에서 설명한 것과 동일한 작용을 갖고, 동일한 효과를 누릴 수 있다. Also in the modification of the above-mentioned vibrating gyro element, it has the same effect as what was demonstrated by this embodiment, and can enjoy the same effect.

또한, 본 실시형태의 진동 자이로 소자는 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭 가공에 의해 일체로 형성할 수 있고, 또 1장의 수정 웨이퍼로 다수의 진동 자이로 소자를 형성할 수 있다. In addition, the vibration gyro element of this embodiment can be integrally formed by the etching process using photolithography technique, and many vibration gyro elements can be formed with one crystal wafer.

또, 진동 자이로 소자의 재료로서, 다른 압전 재료인 탄탈산리튬(LiTaO3) 또는 니오브산리튬(LiNbO5) 등을 이용해도 된다. 또한, 압전 재료뿐만 아니라 엘린바재(elinvar material)로 대표되는 항탄성 재료를 사용해 실시하는 것도 가능하다. As the material of the vibrating gyro element, another piezoelectric material may be lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium niobate (LiNbO 5 ), or the like. It is also possible to use not only piezoelectric materials but also antielastic materials represented by elinvar materials.

이 구성에 의하면, 진동 자이로 소자의 베이스부로부터 연장된 들보와, 이 들보를 연결하는 지지부를 형성함으로써, 지지부의 면적을 크게 확보할 수 있다. 그리고, 이 지지부를 접착 지지함으로써 각속도 검출 감도를 유지하면서 지지 강도를 향상시킬 수 있다. 또, 지지부를 검출용 진동 아암이 연장되는 방향으로 검출용 진동 아암의 외측 또한 구동용 진동 아암의 사이에 배치함으로써, 진동 자이로 소자의 소형화를 가능하게 한다. According to this structure, the area | region of a support part can be ensured large by forming the beam extended from the base part of a vibrating gyro element, and the support part which connects this beam. By supporting the supporting portion by adhesion, the supporting strength can be improved while maintaining the angular velocity detection sensitivity. Further, the support portion is disposed outside the detection vibration arm and between the driving vibration arm in the direction in which the detection vibration arm extends, thereby making it possible to miniaturize the vibration gyro element.

Claims (6)

베이스부와, With the base part, 상기 베이스부로부터 직선형으로 양측으로 연장된 1쌍의 검출용 진동 아암과, A pair of detection vibration arms extending straight from the base portion to both sides, 상기 베이스부로부터 양측으로 상기 검출용 진동 아암에 직교하는 방향으로 연장된 1쌍의 연결 아암과, A pair of connecting arms extending in a direction orthogonal to the detection vibration arm from both sides of the base portion; 상기 각 연결 아암의 선단부로부터 그것과 직교하여 양측으로 연장된 각 1쌍의 구동용 진동 아암과, A pair of driving vibration arms extending from the distal end of each of the connecting arms to both sides perpendicularly to the connecting arms; 상기 베이스부로부터 상기 각 검출용 아암을 따라 연장되는 2쌍의 들보(beam)와, Two pairs of beams extending from the base along the respective detection arms; 같은 방향으로 연장된 상기 각 들보가 연결된 1쌍의 지지부를 동일 평면에 구비하고, A pair of support portions connected to the beams extending in the same direction are provided on the same plane, 상기 지지부를, 상기 각 검출용 진동 아암이 연장되는 방향으로, 상기 검출용 진동 아암의 외측, 또한 상기 구동용 진동 아암의 사이에 배치한 것을 특징으로 하는 진동 자이로 소자. The vibrating gyro element, wherein the support portion is disposed outside the detection vibration arm and between the driving vibration arm in a direction in which the respective detection vibration arms extend. 제1항에 있어서, 상기 검출용 진동 아암의 길이는 상기 구동용 진동 아암의 길이보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 진동 자이로 소자. The vibrating gyro device according to claim 1, wherein a length of the detection vibration arm is shorter than a length of the driving vibration arm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1쌍의 지지부는 진동 자이로 소자의 무게중심에 대해 회전 대칭인 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 자이로 소자. The vibrating gyro device according to claim 1 or 2, wherein the pair of support portions are provided at positions symmetrically rotated with respect to the center of gravity of the vibrating gyro device. 제1항 또는 제2항에 기재된 진동 자이로 소자와, The vibrating gyro element according to claim 1 or 2, 상기 진동 자이로 소자가 재치(載置)되는 지지대와, A support on which the vibrating gyro element is mounted; 상기 진동 자이로 소자의 상기 지지부와 지지대를 고정하기 위한 고정 부재 를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 자이로 소자의 지지 구조. And a fixing member for fixing the support portion and the support of the vibrating gyro element. 제4항에 있어서, 상기 고정 부재는 탄성을 갖는 재료인 것을 특징으로 하는 진동 자이로 소자의 지지 구조.5. The supporting structure of a vibrating gyro element according to claim 4, wherein said fixing member is a material having elasticity. 제1항 또는 제2항에 기재된 진동 자이로 소자와, The vibrating gyro element according to claim 1 or 2, 상기 진동 자이로 소자가 재치되는 지지대와, A support on which the vibrating gyro element is mounted; 상기 진동 자이로 소자의 상기 지지부와 지지대를 고정하기 위한 고정 부재와,A fixing member for fixing the support and the support of the vibrating gyro element; 상기 진동 자이로 소자를 구동 진동시키기 위한 구동 회로와, A driving circuit for driving and vibrating the vibrating gyro device; 상기 진동 자이로 소자에 각(角)속도가 가해졌을 때 상기 진동 자이로 소자에 발생하는 검출 진동을 검출하는 검출 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서. And a detection circuit for detecting a detection vibration generated in the vibration gyro element when an angular velocity is applied to the vibration gyro element.
KR1020060005971A 2005-01-20 2006-01-19 Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor KR100764257B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005012418A JP4415382B2 (en) 2005-01-20 2005-01-20 Vibration gyro element, support structure of vibration gyro element, and gyro sensor
JPJP-P-2005-00012418 2005-01-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060084810A KR20060084810A (en) 2006-07-25
KR100764257B1 true KR100764257B1 (en) 2007-10-05

Family

ID=36840083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060005971A KR100764257B1 (en) 2005-01-20 2006-01-19 Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7412885B2 (en)
JP (1) JP4415382B2 (en)
KR (1) KR100764257B1 (en)
CN (2) CN1808066B (en)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090064783A1 (en) * 2006-01-24 2009-03-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Inertial force sensor
JP5205725B2 (en) * 2006-08-21 2013-06-05 パナソニック株式会社 Angular velocity sensor
EP2053413B1 (en) * 2006-11-14 2013-05-22 Panasonic Corporation Sensor
EP2113744A4 (en) * 2007-02-20 2013-04-17 Panasonic Corp Inertia force sensor and composite sensor for detecting inertia force
JP4858215B2 (en) * 2007-02-20 2012-01-18 パナソニック株式会社 Compound sensor
WO2010041422A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-15 パナソニック株式会社 Angular velocity sensor element, angular velocity sensor and angular velocity sensor unit both using angular velocity sensor element, and signal detecting method for angular velocity sensor unit
JP5282686B2 (en) * 2009-07-08 2013-09-04 セイコーエプソン株式会社 Vibration gyro element, support structure of vibration gyro element, and gyro sensor
JP5353610B2 (en) * 2009-09-30 2013-11-27 Ｔｄｋ株式会社 Piezoelectric vibration device
JP5353616B2 (en) * 2009-10-07 2013-11-27 セイコーエプソン株式会社 Vibration gyro element, support structure of vibration gyro element, and gyro sensor
JP5655501B2 (en) * 2010-01-05 2015-01-21 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibrator, and electronic device
JP5560806B2 (en) * 2010-03-19 2014-07-30 セイコーエプソン株式会社 Gyro element, gyro sensor, and electronic device
JP2011220997A (en) * 2010-03-26 2011-11-04 Seiko Epson Corp Physical quantity detection element, physical quantity detection device, and electronic device
JP2011209002A (en) * 2010-03-29 2011-10-20 Seiko Epson Corp Vibration piece, angular velocity sensor, and electronic apparatus
JP2011226941A (en) * 2010-04-21 2011-11-10 Seiko Epson Corp Vibration-type force detection sensor and vibration-type force detector
JP5652155B2 (en) * 2010-11-24 2015-01-14 セイコーエプソン株式会社 Vibrating piece, sensor unit, electronic device, manufacturing method of vibrating piece, and manufacturing method of sensor unit
JP2012120014A (en) * 2010-12-02 2012-06-21 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration element, method for manufacturing the same, piezoelectric vibrator, and piezoelectric oscillator
TW201242246A (en) 2011-02-25 2012-10-16 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibration element, piezoelectric vibrator, piezoelectric oscillator, vibration gyro element, vibration gyro sensor, and electronic apparatus
JP5870532B2 (en) * 2011-08-09 2016-03-01 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity detection element, physical quantity detection device, and electronic apparatus
JP5838749B2 (en) * 2011-11-16 2016-01-06 セイコーエプソン株式会社 Vibrator, vibrating device and electronic equipment
US9222776B2 (en) 2012-03-13 2015-12-29 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
JP2013201638A (en) 2012-03-26 2013-10-03 Seiko Epson Corp Vibration device
JP2013250220A (en) 2012-06-04 2013-12-12 Seiko Epson Corp Vibration piece, electronic device, and electronic apparatus
JP2014021038A (en) * 2012-07-23 2014-02-03 Seiko Epson Corp Vibration piece, manufacturing method of vibration piece, vibrator, electronic device, electronic equipment and mobile body
JP2012252013A (en) * 2012-08-09 2012-12-20 Seiko Epson Corp Vibration gyro element and gyro sensor
JP6074967B2 (en) * 2012-09-20 2017-02-08 セイコーエプソン株式会社 Vibrating piece, vibrator, electronic device, electronic device, and moving object
JP5655892B2 (en) * 2013-05-30 2015-01-21 セイコーエプソン株式会社 Vibration gyro element, support structure of vibration gyro element, and gyro sensor
JP2015087262A (en) * 2013-10-31 2015-05-07 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibrator, electronic apparatus and movable body
JP6318590B2 (en) 2013-12-05 2018-05-09 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibrator, vibration device, electronic device, and moving object
JP6484968B2 (en) 2014-09-16 2019-03-20 セイコーエプソン株式会社 Physical quantity detection device, electronic device, mobile object
JP5842984B2 (en) * 2014-11-26 2016-01-13 セイコーエプソン株式会社 Vibration element, vibration element support structure, and vibration device
JP6477100B2 (en) * 2015-03-23 2019-03-06 セイコーエプソン株式会社 Angular velocity detecting element, angular velocity detecting device, electronic device and moving body
JP6477101B2 (en) * 2015-03-23 2019-03-06 セイコーエプソン株式会社 Angular velocity detecting element, angular velocity detecting device, electronic device and moving body
US20170059393A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 Seiko Epson Corporation Physical Quantity Detection Device, Manufacturing Method For Physical Quantity Detection Device, Electronic Apparatus, And Moving Object
US10352960B1 (en) * 2015-10-30 2019-07-16 Garmin International, Inc. Free mass MEMS accelerometer
WO2019044697A1 (en) * 2017-08-29 2019-03-07 京セラ株式会社 Sensor element and angular velocity sensor
CN107702704B (en) * 2017-09-28 2021-02-02 中国电子科技集团公司第二十六研究所 Quartz micro-vibration gyro
JP7276008B2 (en) * 2019-08-29 2023-05-18 セイコーエプソン株式会社 Vibration devices, electronic equipment and moving bodies
CN114543780B (en) * 2020-11-24 2023-04-07 北京晨晶电子有限公司 Angular velocity measuring structure

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040103378A (en) * 2003-05-28 2004-12-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Supporting mechanism of oscillator and oscillator unit

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476008A (en) * 1994-07-25 1995-12-19 Rockwell International Corporation Rate-sensing tuning fork design
US6437483B2 (en) 1996-11-26 2002-08-20 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6747393B2 (en) 1996-11-26 2004-06-08 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
JPH10160478A (en) 1996-11-28 1998-06-19 Ngk Insulators Ltd Vibrator, its adjusting method, and vibrational gyroscope using it
US5998911A (en) * 1996-11-26 1999-12-07 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US6018212A (en) 1996-11-26 2000-01-25 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
JP4038276B2 (en) 1997-06-23 2008-01-23 日本碍子株式会社 Vibrating gyroscope
US6186003B1 (en) 1997-10-06 2001-02-13 Ngk Insulators, Ltd. Vibratory gyroscope, vibrator used in this gyroscope, method for analyzing vibration of the vibrator, method for supporting the vibrator, and method for manufacturing the vibratory gyroscope
US6651498B1 (en) 1997-10-06 2003-11-25 Ngk Insulators, Ltd. Vibratory gyroscope, vibrator used in this gyroscope, method for analyzing vibration of the vibrator, method for supporting the vibrator, and method for manufacturing the vibratory gyroscope
JP3999377B2 (en) * 1997-11-04 2007-10-31 日本碍子株式会社 Vibrator, vibratory gyroscope, linear accelerometer and measuring method of rotational angular velocity
JP4364349B2 (en) 1999-07-02 2009-11-18 日本碍子株式会社 Vibrating gyroscope
JP4626002B2 (en) 2000-01-12 2011-02-02 セイコーエプソン株式会社 Vibrating gyroscope
JP4852216B2 (en) 2002-01-30 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 Vibrating gyroscope
JP4305623B2 (en) * 2002-03-13 2009-07-29 セイコーエプソン株式会社 Oscillator and vibratory gyroscope
US6858972B2 (en) 2002-06-21 2005-02-22 Ngk Insulators, Ltd. Vibrator, vibratory gyroscope, and vibration adjusting method
US7043986B2 (en) * 2003-02-05 2006-05-16 Ngk Insulators, Ltd. Vibrators and vibratory gyroscopes
JP3951058B2 (en) 2003-08-19 2007-08-01 セイコーエプソン株式会社 Tuning fork type piezoelectric vibrating piece
JP3729192B2 (en) 2003-09-05 2005-12-21 トヨタ自動車株式会社 Semiconductor sensor and method for manufacturing the same
JP4258466B2 (en) 2004-12-16 2009-04-30 セイコーエプソン株式会社 Piezoelectric gyro element and piezoelectric gyroscope

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040103378A (en) * 2003-05-28 2004-12-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Supporting mechanism of oscillator and oscillator unit

Also Published As

Publication number Publication date
US7412885B2 (en) 2008-08-19
CN1808066B (en) 2010-07-28
JP4415382B2 (en) 2010-02-17
CN1808066A (en) 2006-07-26
US20060107739A1 (en) 2006-05-25
CN101487708A (en) 2009-07-22
KR20060084810A (en) 2006-07-25
JP2006201011A (en) 2006-08-03
CN101487708B (en) 2011-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100764257B1 (en) Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor
US7210350B2 (en) Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor
US9835641B2 (en) Angular velocity detection device and angular velocity sensor including the same
EP2527789B1 (en) Oscillating micro-mechanical sensor of angular velocity
US10119821B2 (en) Angular velocity sensor
JP2006201053A (en) Piezoelectric vibrating gyroscope element, support structure of same, and gyro sensor
KR20080069527A (en) Angular velocity sensor
US7255005B2 (en) Piezoelectric vibrating gyro element and gyro sensor
JP5353616B2 (en) Vibration gyro element, support structure of vibration gyro element, and gyro sensor
JP4206975B2 (en) Vibrator, electronic device, and frequency adjustment method for vibrator
KR100527351B1 (en) Vibrating gyroscope and angular velocity sensor
US20050061073A1 (en) Vibratory gyroscope and electronic apparatus
JP2010025945A (en) Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor
JP5970699B2 (en) Sensor unit, electronic equipment
JP5824492B2 (en) Vibration gyro element and gyro sensor
JP2012252013A (en) Vibration gyro element and gyro sensor
JP2015064387A (en) Vibration gyro element and gyro sensor
JP2009300460A (en) Vibrating gyro element, support structure of vibrating gyro element, and gyro sensor
CN113892013A (en) Angular velocity sensor and sensor element
JP2000009478A (en) Piezoelectric oscillation gyro
JP2013092492A (en) Physical quantity detection element, physical quantity detection device and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120907

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130902

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140902

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150827

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160831

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170830

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 12